LES SUBSTANCES RADIO-ACTIYES

Même dans les conditions ordinaires, certaines substances, les substances dites radio-actives, émettent, en dehors de toute action particulière! des radiations,com*plexes d'ailleurs, mais qui traversent les couches minérales assez minces, qui impressionnent les plaques photographiques, excitent la fluorescence, ionisent les gaz; dans ces radiations nous retrouvons encore les électrons qui s'é-

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chappent ainsi spontanément des corps radioactifs.

Il n'est point nécessaire de faire ici l'historique de la découverte du radium : tout le monde connaît les admirables recherches de P. Curie et de Mme Curie; à la suite de ces premiers travaux, depuis sept ans, un grand nombre de faits se sont accumulés, au milieu desquels quelques personnes se perdent un peu, il ne sera peut-être pas inutile d'indiquer les résultats essentiels actuellement acquis.

Les recherches sur les substances radio-activcs ont leur point de départ dans la découverte des rayons uraniques faite par M. Becquerel en 1896; dès 1867 Niepce de Saint-Victor avait constaté que les sels d'urane impressionnent les plaques photographiques dans l'obscurité, mais, à cette époque, ie phénomène ne pouvait passer que pour une singularité attribuable sans doute à la phosphorescence et la précieuse remarque de Niepce était tombée dans l'oubli. M. Becquerel établit, après quelques tâtonnements naturels en face de phénomènes si étranges et qui paraissaient si. contraires aux idées reçues, que la propriété radiante était absolument indépendante de la phosphorescence, que tous les sels d'uranium, même les sels uraneux qui ne sont pas phosphorescents, donnent des effets radiants comparables Bt que ces phénomènes, correspondant à une émission continue d'énergie, ne semblaient pas cependant la conséquence d'un emmagasinement d'énergie sous l'influence d'un rayonnement extérieur. Spontané et constant, le rayonnement était insensible aux variations de température et d'éclairement.

La nature de ces radiations ne fut pas immédiatement comprise^), leurs propriétés paraissaient contradictoires parce qu'on n'avait pas affaire à une seule catégorie de rayons, mais parmi tous les effets, il en est un qui peut constituer, pour le rayonnement pris en bloc, un véritable procédé de mesure de la radio activité : c'est l'action ionisatrice sur les gaz. On recouvrira, par exemple, l'un des plateaux d'un condensateur avec la substance active et l'on mesurera l'intensité du courant de saturation produit dans le gaz qui se trouve entre les armatures.

Une étude très complète de la conductibilité de l'air sous l'influence des rayons uraniques avait été ainsi faite par divers physiciens, particulièrement par M. Rutherford, et cette étude avait montré que les lois du phénomène sont les mêmes que celles de l'ionisation due à l'action des rayons de Rôntgen.

Il était naturel de se demander si la propriété découverte dans les sels d'uranium était particulière à ce corps ou si elle n'était pas, à un degré plus ou moins élevé, une propriété générale de la matière. Mmo Curie et M. Schmidt firent, d'une façon indépendante, des recherches systématiques pour résoudre la question; divers composés de presque tous les corps simples actuellement connus furent ainsi passés en revue et il fut établi

1. Dans son livre sur Y Évolution de la matière, M. Gustave Le Bon rappelle qu'en 1897 il publia plusieurs notes à l'Académie des sciences où il affirmait que les propriétés de l'uranium ne sont qu'un cas particulier d'une loi très générale, et que les radiations émises ne se polarisaient pas et se rapprochaient par leurs propriétés des rayons X.

que la radioactivité était particulièrement sensible dans les composés de l'uranium et du thorium, et qu'elle était une propriété atomique liée à la matière qui en est douée, la suivant dans toutes les combinaisons. Au cours de ses études, Mme Curie observa que certaines pechblendes (minerais d'oxyde d'urane renfermant aussi du baryum, du bismuth, etc.), étaient quatre fois plus actives (l'activité étant mesurée par le phénomène d'ionisation de l'air) que l'uranium métallique, or, aucun composé ne renfermant d'autre métal actif que l'uranium ou le thorium n'aurait dû, puisque la propriété appartient à l'atome du métal, se montrer plus énergique que ces métaux euxmêmes. Il semblait dès lors probable que dans la pechblende devait exister, en petite quantité, une substance, encore inconnue, et plus radio active que l'uranium.

Curie et Mroe Curie entreprirent alors leurs mémorables expériences qui les amenèrent à la découverte du radium ; la méthode de recherche a été comparée avec juste raison, comme originalité et comme importance, aux procédés de l'analyse spectrale. Pour isoler une substance radio active, on mesure l'activité d'un certain composé où l'on soupçonne que cette substance peut exister, puis on effectue sur ce composé une séparation chimique; on reprend alors tous les produits obtenus, et en mesurant de nouveau leur activité, on se rend compte si la substance recherchée est restée a^ec l'un de ces produits ou bien si elle s'est partagée entre eux et dans quelle proportion. Le réaction

spectrale, dont on peut aussi faire usage au cours du travail de séparation, est mille fois moins sensible que l'observation de l'activité au moyen de l'électromètre.

Si le principe sur lequel repose l'opération de la concentration du radium est d'une simplicité admirable, l'application est néanmoins très pénible; il faut traiter des tonnes de résidus d'uranium pour obtenir quelques décigrammes d'un sel pur de radium.

Le radium est caractérisé par un spectre particulier; son poids atomique, déterminé par Mm' Curie, est 225, il est par suite l'homologue supérieur du baryum dans une des séries de Mendeleef; les sels de radium ont, en général, les mêmes propriétés chimiques que les sels correspondants du baryum; ils s'en distinguent par des différences de solubilité, qui permettent précisément la séparation, et par leur énorme activité qui est environ cent mille fois plus grande que celle de l'uranium*

Ce n'est qu'en 1910 que Mme Curie et M. Debierne ont réussi à obtenir le radium métallique. Le principe de la préparation est le même que celui qu'avait appliqué M. Guntz pour l'obtention du baryum ; on prépare l'amalgame et on chasse le mercure par distillation dans des conditions convenables.

Le métal radium s'altère très rapidement à l'air, il noircit immédiatement, par suite sans doute dr la formation d'un azoture. Il possède bien les propriétés radioactives que l'on peut prévoir.

Le radium exerce des actions chimiques variées (M. Giesel a, par exemple, démontré que dans une solution contenant du bromure de radium, l'eau

ge décomposait petit à petit en hydrogène et oxygène)1 et des actions physiologistes très intenses; ses sels sont lumineux dans l'obscurité mais cette luminosité, d'abord très vive, s'éteint petit à petit quand le sel vieillit; on a affaire à une action secondaire corrélative de la production de l'émanation à la suite de laquelle le radium subit des transformations que l'on étudiera plus loin.

La méthode d'analyse fondée par M. et Mme Curie r; permis de découvrir d'autres corps présentant une radioactivité sensible; les métaux alcalins, en particulier, comme l'a montré M. Hanriot, le potassium possèdent cette propriété à un faible degré, la neige récemment tombée, les eaux minérales manifestent des actions marquées ; d'ailleurs le phénomène peut être dû souvent à une radioactivité induite par des radiations existant déjà dans l'atmosphère. Mais cette radioactivité n'atteint guère la dix-millième partie de celle que présente l'uranium, la dix-millionième de celle qui appartient au radium.

Deux autres corps, le polonium et l'actinium,

1. Sir W. Ramsay et M. Camsron ont, dans une communication retentissante, annoncé que des actions beaucoup plus extraordinaires pouvaient être produites sous l'action des substances radio-actives.Ils ont affirmé que, soumis ii l'influence de l'émanation du radium, un sel ce cuivre subissait une désintégration qui donna t naissance à des métaux alcalins, particulièrement à du lithium. Ce résultat ne semble pas confirmé par les expériences effectuées par M. Mac Coy, en Amérique, et par MIle Gleditsch au laboratoire de Mme Curie.

Malgré la grande autorité de l'illustre savant, on doit considérer que Sir W. Ramsay n'a pas encore réussi à démontrer, d'une manière irréfutable, ia réalité de cette transmutation qui révolutionnerait toute la chimie.

caractérisés, l'un par la nature spéciale des radiations qu'il émet, L autre par un spectre particulier, semblent exister aussi dans la pechblende. Les propriétés chimiques de ces corps n'ont pas encore été parfaitement définies; ainsi M. Debierne, qui avait découvert l'actinium, a pu constater la propriété active qui semble lui appartenir, tantôt dans du lanthane, tantôt dans du néodyme. Il est établi que tous les corps extrêmement radio-actifs sont le siège de transformations incessantes, et l'on ne saurait, aujourd'hui encore, préciser avec certitude, les conditions dans lesquelles ils se présentent sous une forme rigoureusement déterminée.